(A )系统稳定的充分必要条件是常数a °,a 1,a 2均大于0机械控制工程基础复习题 11、选择填空(30分，每小题2分)(下列各题均给岀数个答案，但只有一个是正确的，请将正确答案的序号写在空白____ 处)1.1在下列典型环节中，属于振荡环节的是 ________ 1.2系统的传递函数定义为在零初始条件下输出量的Laplace 变换与输入量的Lap lace变换之比，其表达式 _______ 。
(A) 与输入量和输出量二者有关(B) 不仅与输入量和输出量二者有关，还与系统的结构和参数有关 (C) 只与系统的结构和参数有关，与输入量和输出量二者无关 1.3系统峰值时间t p 满足 _________ (A ) dX 0^0 ( B ) X °(t p ) x o ( ) (C ) X o (t p ) X o ( ) x o ()dt p其中，x o (t)为系统的单位阶跃响应。
1.4开环传递函数为 G(s)的单位反馈系统的静态速度误差系数的计算式为 ___ 。
(A) K v lim G(s)(B) K v lim s 2G(s)s 0s 0(C) K v lim sG(s)1.5最大百分比超调量 M p (%)的定义式为 ________ 。
(A ) M p (%) max x o (t) x o ( ) (B) M p (%)maxx o (t) xo^^100%X o ()(C ) M p (%) max Xo (t) p |xi (t)|其中，X i (t)为系统的输入量，X o (t)为系统的单位阶跃响应，maxx o (t)为x °(t)的最大值。
1.6给同一系统分别输入 X i1(t)Rsin( 1t)和X i2(t) Rsin( r t)这两种信号(其中,r 是系统的谐振频率，1是系统正常工作频率范围内的任一频率)，设它们对应的稳态输出分别为 x o1 (t) C 1sin( 1t "和 x o2(t) C 2sin( r t2)，则_____ 成立。
(A) G(s)10 0.1s 2s 10(B) G(s)1 0.01s 2s 1(C) G(s)1 s 10(A ) C 1 C 2(B ) C 2C 1(CC C 1 C 21.7若一单位反馈系统的开环传递函数为 要条件可知， ______ 。
G(s)a 。
s(a 2s 2a 1)则由系统稳定的必(B )不论a °,a i ,a 2取何值都不能使系统稳定(C )总可以通过选择适当的a o , a i , a 2值而使系统稳定1.8关于系统稳定性的正确说法是 __________ 。
(A) 如果开环稳定，那么闭环也稳定(B) 如果开环不稳定，那么闭环也不可能稳定(C 如果开环是不稳定的，那么闭环可能稳定、也可能不稳定 1.9下列传递函数中，属于最小相位传递函数的是 。
1.10已知线性系统的输入为 x(t)，输出为x o (t)，传递函数为G(s)，则下列关系正确的是 _____ 。
(A)X o (s) X i (s)G(s) (B) X o (t) X i (t)L 1[G(s)] (C) X i (s)X o (s)G(s)(D) X o (t) X i (t)G(s)1.11 设一阶系统的传递函数为2 2，则其时间常数T 为s 0.251.13图T — 2所示为3个系统的极点分布图，据此可以断定：系统是稳定的。
jj 1 s 1 sj1sXooXioXX(A) G(s) 0.5S 1 (0.1s 1)(0.01s 1)(B)G(s)0.5s 1 (0.1s 1)(0.01s 1)(C) G(s)0.5s 1(0.1s 1)(0.01s 1) (A) 0.25 (B) 4 (C) 2 (D) 81.12设系统的结构图如图 T-1所示，当R(s)=0时，E(s)/N(s)为。
G 1G 2 1 G 2 G 2 一(B) --------------- (C) ------------------ (D)—— 1 G 1G 21 G 1G2 1 G 1G 21 G 1G 2(A)1 G 1G2 (C)1 G 1G2 图T —12、某系统结构图如图 T — 3所示2.1若输入量为x i (t)=10(t 0)，试求系统的瞬态响应 x o (t) o (8 分)2.2若输入量为x i (t) 10sin(t ) ( t 0)，试求系统的稳态输出x )(t) o (7 分)62.3若输入量为x i (t) 10( t 0)，试求系统的稳态误差e ss o (5分)3、试求图T-4所示系统的传递函数 C (s )o (10分)/R(s)■、1 XOs)1 's(s 1)X i (s) +1.14某单位反馈系统的开环传递函数为 (A ) s 3(C ) s 2 1.15由以下 (A) G(s) 7s 2 12s 07s 120 3个开环传递函数可知，系统 1s(s 3)( s (B )(D )—，系统的特征方程为4)s 3 7s 2 s(s 3)(s ___ 是I 型系统。
(C) G(s)(0.1s 1)(0.01s 1) 1 s(0.1s 1)( 0.01s 1)13s 5 05) 0(B) G(s)s 2(0.1s 1)(0.01s 1)4 、某单位反馈系统的开环传递函数为KG(s)s(s 1)(0.1s 1)试求使系统稳定的 K 值。
(10分)C(s)图T —45、图T—5 (a)、(b)、(c)、(d)分别为开环无零点的系统的开环奈魁斯特图，试写出它们各自对应的传递函数的一般形式(开环放大倍数用K表示，时间常数符号用T1、T2、T3等表示)。
(12分，每图3分)图T-56、试求图T -6所示最小相位系统开环对数幅频特性曲线对应的传递函数。
(8分)L( )dBG(s)试绘制开环频率特性的(10 分)图T- 610s(2s 1)(0.1s 1)Nyquist曲线图(概略图) ，并根据Nyquist图判定系统的稳定性。
7、某单位反馈系统的开环传递函数为机械控制工程复习题答案 12、 3 o 5t V 32.1 X o (t) 10[1e . sin( t -)]3237、Nyquist 图如下图所示，因系统开环传递函数无右极点，且开环奈氏曲线不包围 （—1， j0）点，故根据奈氏判据，该系统是稳定的。
1、 1.1(A) 1.7 (B ) 1.13 (A )1.2 ( C ) 1.8 (C ) 1.14 (B ) 1.3 (A ) 1.9 (C) 1.15 (C)1.4 (C) 1.10 (A) 1.5 (B) 1.11 (B)1.6 (B ) 1.12(C)2.2 X o (t) 10s in(t -)2.3 ss3、C(s) R(s)G 4G 1G 2G 31 G 1G2 H 1 G 2 H 1G 2G 3H 24、0 K 115、(a) G(s)K(b)(d)G(s)G(s)(T 1S 1曲K1)92丿 s(「s 1)(T 2S 1)6、 G(s)2________ K (T 1s 1)(T 2s 1)(T 3s 1) K~2s (T 1S 1)(T 2S 1)s(5s 1)(0.1s 1)机械控制工程基础复习题2一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题1分，共30分)1•当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为()B. 系统辩识D.自适应控制5. 若F(s)= 4，贝V Limf(t)=(2s 1 t 0A. 4C. 0t6. 已知f(t)=e at,(a 为实数)，贝U L : °f(t)dt :=(8. 某系统的微分方程为A.线性系统C.非线性系统9. 某环节的传递函数为A.比例环节X i(t),它是()B. 线性定常系统D. 非线性时变系统)B.延时环节2.反馈控制系统是指系统中有(A.反馈回路C.积分环节13. ()= —,(a 为常数)。
s aA. L : e「at]C. L : e「(t「a)]4. L: t2e2t]=( )1A. 3(s 2)3B.惯性环节D.PID调节器B. L : e at] D. L : e「(t+a)]B.1a(s a)C. D. _ 2 ~3 sC.7.f(t) =1s(s a)3 t 2 0 t 2，aA.s a则L : f(t):=( )A.3sB.D.1a(s a)1a(s a)C. 3 2s-eB.D.1 2s -es3e2sA.最优控制C.系统校正B. 2D. g5x o(t) 2x o(t) x o(t)G(s)=e 2s,它是(C.惯性环节D.微分环节10•图示系统的传递函数为A.1 RCs 1B.RCs RCs 1C. RCs+1D. RCs 1RCs311.二阶系统的传递函数为G(S)= 一，其无阻尼固有频率3 n是()4 s2 s 100A. 10B. 5C. 2.512. 一阶系统K的单位脉冲响应曲线在1 Tst=0处的斜率为(K K A. B. KT C. 2T T2K13・某系统的传递函数G(s)=L,则其单位阶跃响应函数为(D. 25 )D.A. 1 Kt/T e T14•图示系统称为A. 0D K t,B. eT)型系统。
B. IC. nD.川15.延时环节G(s)=e °s的相频特性/ G(j 3 ) 等于()C. K(1 —e「"T) D. (1 —e 「Kt/T)A. T3B. -T3C. 9 0°D.18 0°16.对数幅频特性的渐近线如图所示，它对应的传递函数G(s)为()A.1+TsB.11 C. Ts1 TsD. (1+Ts)217.图示对应的环节为()A. Ts1 B.1 TsC. 1+TsD.丄Ts18.设系统的特征方程为D(s)=s 3+14S2+40S+40T =0 , 则此系统稳定的T值范围为()A. T >0B.0< T <14C. T >14D. T <019.典型二阶振荡环节的峰值时间与(A.增益 C.增益和阻尼比D.阻尼比和无阻尼固有频率 20. 若系统的Bode 图在3 =5处出现 转折(如图所示)，这说明系统中有 ( )环节。
A.5s+1 B. (5s+1)21D. 亍(0.2s 1)221. 某系统的传递函数为 G(s)=r 匹C. 0.2S+1 2) (4s 1)(s 3) A.零点 s=— 0.25,s=3;极点 s= — 7,s=2C.零点 s=— 7,s=2;极点 s=— 1,s=3 0.25,s=3 22.一系统的开环传递函数为 B.零点 s=7,s= — 2;极点 s=0.25,s=3D.零点 s= — 7,s=2;极点 s=—A. 0.4 ,123.已知系统的传递函数 3(s 2)s(2s 3)(s 5) B. 0.4, n K G(s)= e 1 T s，则系统的开环增益和型次依次为ts，其幅频特性I C. 3,1 G(j 3 )丨应为( D. 3 , nA K A. e 1 T C.亠e1 T 224. 二阶系统的阻尼比Z, A. 系统的粘性阻尼系数B. D. K e 1 T K 1 T 2 B. 临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比C.系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比 D. 系统粘性阻尼系数的倒数 25. 设3 c 为幅值穿越 佼界)频率，$ ( 3 c )为开环频率特性幅值为 为( ) A. 180 ° — $ (3 c )C. 180 ° + $ ( 3 c )26. 单位反馈控制系统的开环传递函数为 B. D. 90 ° 1时的相位角，则相位裕度 $ ( 3 c ) + $ ( 3 c ) G(s)=-，则系统在r(t)=2t 输入作用下，其稳 s(s 5)态误差为( 10A.4B.27. 二阶系统的传递函数为G(s)=- s 与谐振频率3 r 的关系为( A. 3 n < 3 r B. 3 n = 3 r 28.串联相位滞后校正通常用于 ( A.提高系统的快速性C.减少系统的阻尼，在4 C. 50<z< —时,2D. 0其无阻尼固有频率3nD.两者无关B.提高系统的稳态精度 D.减少系统的固有频率30.从某系统的Bode 图上，已知其剪切频率3 介40,则下列串联校正装置的传递函数中能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下, 是（）通过适当调整增益使稳态误差减至最小的开环增益为 ________3.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间 t s 与阻尼比、 和 _________________ 有关。